内质网应激感应器IRE1通过协调未折叠蛋白反应(UPR)与内质网相关降解(ERAD)通路维持植物蛋白质稳态

本研究揭示了拟南芥内质网应激感应器IRE1在协调未折叠蛋白反应(UPR)和内质网相关降解(ERAD)通路中的关键作用。通过遗传学实验证明，ire1a&b双突变体会延迟ERAD关键组分(HRD1B、EBS5/HRD3和EBS6/OS9)的诱导表达，并加剧bri1-5突变体的矮化表型。研究首次阐明IRE1通过调控bZIP60剪接不仅激活UPR，还促进ERAD底物清除，为植物应对环境胁迫的分子机制提供了新见解。

Highlight
植物材料和生长条件
实验采用拟南芥哥伦比亚生态型(Col-0)作为野生型对照。所有突变体株系(包括ire1a&b和bri1-5)均以Col-0为背景，来自拟南芥生物资源中心(ABRC)或GABI-Kat收集库。通过遗传杂交获得双突变体和三突变体，并通过PCR基因分型和RT-PCR验证T-DNA插入及纯合性。

IRE1是ER应激响应性ERAD基因适时诱导的必要条件
IRE1作为拟南芥UPR的关键调控因子，通过非常规剪接bZIP60 mRNA产生活性转录因子来诱导UPR相关基因表达。前期研究表明，EBS5/HRD3和HRD1B在ER应激下的表达部分依赖于bZIP17、bZIP28和bZIP60，提示IRE1可能通过调控bZIP60来影响ERAD基因表达。

讨论
植物经常面临各种环境胁迫，这些胁迫会破坏蛋白质稳态并导致内质网中未折叠/错误折叠蛋白的积累。为缓解这种应激，真核细胞会启动进化上保守的UPR信号通路，该通路能增强ER分子伴侣表达，暂时抑制全局蛋白质合成，并激活ERAD来清除终末错误折叠蛋白。

结论
本研究证实IRE1是协调拟南芥UPR和ERAD的重要调控因子。在ER应激条件下，IRE1不仅启动bZIP60 mRNA的非常规剪接来诱导BiP3等ER分子伴侣表达，还能促进ERAD组分(HRD1B、EBS5/HRD3、EBS6/OS9)的转录上调，从而将UPR与ERAD通路联系起来。